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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet des Fahrradgetriebes, insbesondere auf einen Fahrrad-Hinterradantriebsmechanismus.
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Stand der Technik
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Die bestehende Konstruktion des Fahrrad-Hinterradantriebs verwendet hauptsächlich das Prinzip des unidirektionalen Übertragungsmechanismus von Sperrad und Sperrklinke, um das Hinterrad des Fahrrads zum Drehen anzutreiben, damit die Kraft des Fahrrads zum Vorwärtsfahren erhalten wird, und hier gibt es auch eine Wellenübertragungsmethode ohne Verwendung von Ketten, um das Hinterrad zum Drehen anzutreiben, aber in der Praxis stellte sich heraus, dass beide gewisse Mängel haben.
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Fahrräder mit Sperrrad- und Sperrklinkenantrieb haben folgende Nachteile: normalerweise werden bei gewöhnlichen Fahrrädern symmetrisch zwei Sperrklinken verwendet, die im Innere des Sperrrads stecken. Wenn die Räder angetrieben werden, werden die beiden Sperrklinken verwendet, um das innere und äußere Rad im Hinterrad des Fahrrads gemeinsam zu drehen. Wenn die vorderen Kettenblätter durch die Pedale kräftig angetrieben werden, ist die Kraft auf die beiden Sperrklinken sehr groß, und die Zähne an den Sperrklinken und dem Sperrrad werden leicht beschädigt, weil das Sperrrad und die Sperrklinken nicht tief ineinander greifen, so dass die Tragfähigkeit des gesamten Fahrrads nicht ausreicht. Das Innere des Sperrrad- und Sperrklinkenantriebsteils wird wegen der engen Struktur in der Regel eine bestimmte Anzahl von Kugeln anstelle von Endlagern und Radiallagern verwenden, aber in Ermangelung eines Käfigs können sich diese Stahlkugeln nur auf das Schmierfett verlassen, das an der Laufbahn haftet, was mühsam zu warten und zu installieren ist, und diese Stahlkugeln werden sich in einer bestimmten Zeit aus Dichtungsgründen abnutzen und verformen, und es wird abnormales Geräusch geben.
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Die Nachteile der Fahrräder der Wellenübertragungsmethode sind wie folgt: die Herstellungskosten sind hoch, und die Getriebeteile wie die verwendeten Zahnräder und Wellen sind nicht einfach zu verarbeiten, und das Gewicht des Fahrrads selbst wird erhöht. Der Wirkungsgrad des Mechanismusantriebs ist aufgrund der großen Anzahl von Übertragungsgliedern im Mechanismusantrieb nicht hoch, was zu hohen mechanischen Verlusten führt.
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Um die Mängel der beiden oben genannten gängigen Fahrradantriebsmechanismen auszugleichen, ist es dringend, einen Fahrrad-Hinterradantriebsmechanismus zu entwerfen.
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Inhalt der Erfindung
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Das technische Problem, das von der vorliegenden Erfindung gelöst werden muss, besteht darin, die Mängel der oben genannten Technologie zu überwinden und einen Fahrrad-Hinterradantriebsmechanismus zu liefern.
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Um das obige technische Problem zu lösen, ist die von der vorliegenden Erfindung bereitgestellte technische Lösung einen Fahrrad-Hinterradantriebsmechanismus, der eine feste Welle, eine hohle Getriebewelle, eine Radwelle, eine Kettenradwelle, eine Endkappe und Stifte umfasst; die hohle Getriebewelle besteht aus einem Wellenzylinder und einer Getriebescheibe, die an einem Ende des Wellenzylinders angebracht ist; die Getriebescheibe ist am Rand des Scheibenkörpers mit einer Reihe halbkreisförmiger Lücken versehen;
an einem Ende der Radwelle ist eine erste Lagerkammer vorgesehen; innerhalb der ersten Lagerkammer ist ein erstes Lager vorgesehen; die Radwelle ist mit zwei Speichenbefestigungsscheiben an der äußeren Umfangsfläche des Wellenkörpers in axialer Richtung versehen, und die Radwelle ist mit einem ersten Wellenloch in der Mitte der Welle versehen;
die Kettenradwelle ist auf einer Seite mit einer ringförmigen Aussparung versehen, die ringförmige Aussparung ist mit einem zweiten Wellenloch in der Mitte der ringförmigen Aussparung versehen, und die ringförmige Aussparung ist mit zweiten Stiftlöchern in einer Umfangsanordnung nahe der Unterkante der Aussparung versehen, die in Verbindung mit den halbkreisförmigen Lücken verwendet werden;
das von der Getriebescheibe entfernte Ende des Wellenzylinders der hohlen Getriebewelle durchdringt nacheinander das zweite Wellenloch und das erste Wellenloch und erstreckt sich dann bis zum ersten Lagerkammer, wobei die Getriebescheibe innerhalb der ringförmigen Aussparung angeordnet ist;
die ringförmige Aussparung ist mit der Endkappe in einer Rastverbindung verbunden; die Endkappe ist auf der Seite der Endkappe nahe der ringförmigen Aussparung mit ersten Stiftlöchern versehen, die koaxial mit den zweiten Stiftlöchern angeordnet sind; die Stifte befinden sich innerhalb der Säulenbereiche, die durch die ersten Stiftlöcher und die zweiten Stiftlöcher gebildet werden; zwischen den Stiften und den Lochböden der zweiten Stiftlöcher befinden sich Federn; die Stifte sind mit einem Schlitz auf der der Mittelachse der Getriebescheibe zugewandten Seite der Säule versehen;
die Endkappe ist mit einer zweiten Lagerkammer in der Mitte des Kappenkörpers auf der von der ringförmigen Aussparung abgewandten Seite versehen; die zweite Lagerkammer ist mit einem dritten Wellenloch in der Mitte der zweiten Lagerkammer versehen, und ein zweites Lager ist im Inneren der zweiten Lagerkammer vorgesehen;
die feste Welle ist im Inneren des Wellenzylinders angeordnet; das erste Lager und das zweite Lager sind jeweils auf der Umfangsfläche der Wellenzapfen auf beiden Seiten des Wellenkörpers der festen Welle angeordnet.
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Eine Verbesserung besteht darin, dass die Schlitzwand des Schlitzes der Säule des Stifts in der Nähe der Radwelle in einem spitzen Winkel zur Achse des Stifts angeordnet ist, und die Schlitzwand auf der anderen Seite des Schlitzes senkrecht zur Achse des Stifts angeordnet ist; der Abstand zwischen den Schlitzwänden auf beiden Seiten des Schlitzes ist etwas größer als die Dicke der Getriebescheibe, und der Winkel, der durch die Ebenen der Schlitzwände auf beiden Seiten des Schlitzes gebildet wird, zeigt in die Richtung, in der die Kettenradwelle die hohle Getriebewelle in Drehung versetzt.
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Eine Verbesserung besteht darin, dass die feste Welle und der Wellenzylinder koaxial angeordnet sind und der Außendurchmesser der festen Welle kleiner ist als der Innendurchmesser des Wellenzylinders.
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Eine Verbesserung besteht darin, dass die Speichenbefestigungsscheiben gleichmäßig mit Befestigungslöchern zur Befestigung von Speichen in Randnähe in Umfangsrichtung versehen sind.
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Eine Verbesserung besteht darin, dass die Kettenradwelle fest mit Kettenzähnen am Außenumfang versehen ist.
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Eine Verbesserung besteht darin, dass die äußere Umfangsfläche der hohlen Getriebewelle axial mit einer Passfedernut versehen ist; die hohle Getriebewelle und die Radwelle werden umfangsmäßig durch eine Passfeder fixiert, die innerhalb der Passfedernut vorgesehen ist. Eine Verbesserung besteht darin, dass zweite Gewindebohrungen am Rand der ringförmigen Aussparung und erste Gewindebohrungen am Rand der Endkappe vorgesehen sind; die Achsen der ersten Gewindebohrungen und der zweiten Gewindebohrungen fallen zusammen und die Gewindebohrungen haben den gleichen Durchmesser; Befestigungsgewindestangen erstrecken sich nacheinander in das Innere der ersten Gewindebohrungen und der zweiten Gewindebohrungen.
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Eine Verbesserung besteht darin, dass beide Enden des Wellenkörpers der festen Welle jeweils mit einer Hülse des Fahrradrahmens verbunden sind.
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Eine Verbesserung besteht darin, dass der Durchmesser der Getriebescheibe etwas kleiner ist als der Innendurchmesser der ringförmigen Aussparung.
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Die vorteilhaften Auswirkungen der vorliegenden Erfindung sind wie folgt:
- 1, die Stifte in diesem Design können nach Bedarf auf mehreren eingestellt werden, was strukturell robuster ist, mehr Drehmoment überträgt und eine stärkere Antriebsfähigkeit hat;
- 2, die Verwendung von standardisierten Kegelrollenlagern anstelle der ursprünglichen Kugellager, die in Fahrrädern verwendet werden, ermöglicht es, diesen Mechanismus nach dem Einbau sowohl in axialer als auch in radialer Richtung optimal einzustellen, und verbessert außerdem die Abdichtung und Haltbarkeit, was die Installation und Wartung erleichtert;
- 3, der unidirektionale Übertragungsmechanismus ist gut abgedichtet, so dass es einfacher ist, eine angemessene Schmierung zu erreichen, verglichen mit dem unidirektionalen Getriebe mit dem Sperrrad und den Sperrklinken.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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- 1 ist eine schematische Darstellung der äußeren Struktur des Antriebsmechanismus;
- 2 ist eine schematische Innenquerschnittsansicht des Antriebsmechanismus;
- 3 ist eine schematische Explosionsdarstellung der Antriebsmechanismuskomponenten aus einer ersten Perspektive;
- 4 ist eine schematische Explosionsdarstellung der Antriebsmechanismuskomponenten aus einer zweiten Perspektive;
- 5 ist eine schematische Darstellung der Struktur einer Radwelle aus einer ersten Perspektive;
- 6 ist eine schematische Darstellung der Struktur einer Radwelle aus einer zweiten Perspektive;
- 7 ist eine schematische Darstellung der Struktur einer Kettenradwelle;
- 8 ist eine schematische Darstellung der Struktur einer Endkappe;
- 9 ist eine schematische Darstellung der Struktur einer hohlen Getriebewelle;
- 10 ist eine schematische Darstellung der Struktur eines Stifts.
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Wie in den Figuren gezeigt:
- 1, Feste Welle; 101, Wellenzapfen; 2, hohle Getriebewelle; 201, Wellenzylinder; 202, Getriebescheibe; 203, halbkreisförmige Lücke; 204, Passfedernut; 3, Radwelle; 301, erstes Wellenloch; 302, Speichenbefestigungsscheibe; 303, erste Lagerkammer; 304, Befestigungsloch; 4, Kettenradwelle; 401, ringförmige Aussparung; 402, Kettenzahn; 403, zweites Wellenloch; 404, zweites Stiftloch; 405, zweite Gewindebohrung; 5, Endkappe; 501, zweite Lagerkammer; 502, drittes Wellenloch; 503, erstes Stiftloch; 504, erste Gewindebohrung; 6, zweites Lager; 7, erstes Lager; 8, Stift; 801, Schlitz; 9, Feder; 10, Passfeder; 11, Hülse; 12, Befestigungsgewindestange.
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Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
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Um den Zweck, die technischen Lösungen und die Vorteile der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung klarer zu machen, werden die technischen Lösungen in den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Folgenden in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen in den Ausführungsformen klar und vollständig beschrieben. Selbstverständlich sind die beschriebenen Ausführungsformen ein Teil der Ausführungsformen der Erfindung und nicht alle Ausführungsformen. Die Komponenten der Ausführungsformen der Erfindung, die in den beiliegenden Zeichnungen allgemein beschrieben und dargestellt sind, können in einer Vielzahl von unterschiedlichen Konfigurationen angeordnet und gestaltet werden.
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Bei der Beschreibung der Ausführungsformen der Erfindung ist zu beachten, dass, die Begriffe „Mitte“, „oben“, „unten“, „links“, „rechts“, „senkrecht“, „waagerecht“, „innen“, „außen“ und dergleichen eine Ausrichtung oder Lagebeziehung bezeichnen, die auf der in den beigefügten Zeichnungen dargestellten Ausrichtung oder Lagebeziehung beruht, und nur dazu dienen, die Beschreibung der Erfindung zu erleichtern und zu vereinfachen, und nicht anzeigen oder implizieren, dass die Vorrichtung oder das Element, auf die/das Bezug genommen wird, eine bestimmte Ausrichtung haben, in einer bestimmten Ausrichtung konstruiert sein und funktionieren muss, und daher nicht als Einschränkung der Erfindung zu verstehen sind. Darüber hinaus werden die Begriffe „erster“, „zweiter“, „dritter“ usw. nur zu beschreibenden Zwecken verwendet und sind nicht so zu verstehen, dass sie eine relative Bedeutung angeben oder implizieren.
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Darüber hinaus bedeuten die Begriffe „horizontal“, „vertikal“, „überhängend“ usw. nicht, dass die Teile absolut horizontal oder überhängend sind, sondern möglicherweise leicht geneigt sind. „Horizontal“ bedeutet beispielsweise nur, dass seine Richtung eher horizontal als „vertikal“ ist, und es bedeutet nicht, dass die Struktur vollständig horizontal sein muss, sondern leicht geneigt sein kann.
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In der Beschreibung der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung bedeutet „Vielzahl“ mindestens zwei.
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Bei der Beschreibung der Ausführungsformen der Erfindung ist ferner zu beachten, dass die Begriffe „aufgestellt“, „montiert“, „angeschlossen“, „verbunden“ usw. in einem weiten Sinne zu verstehen sind, sofern nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben und eingeschränkt wird. Es kann sich beispielsweise um eine feste Verbindung, eine lösbare Verbindung oder eine einteilige Verbindung, eine mechanische Verbindung oder eine elektrische Verbindung, eine direkte Verbindung oder eine indirekte Verbindung über ein Zwischenmedium oder eine Verbindung innerhalb zweier Bauteile handeln. Die spezifische Bedeutung der oben erwähnten Begriffe in der vorliegenden Erfindung kann von Fachleuten je nach den spezifischen Umständen verstanden werden.
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Ein Fahrrad-Hinterradantriebsmechanismus der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen näher beschrieben.
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Kombiniert mit den 1 bis 10 der beigefügten Zeichnungen, ein Fahrrad-Hinterradantriebsmechanismus, der eine feste Welle 1, eine hohle Getriebewelle 2, eine Radwelle 3, eine Kettenradwelle 4, eine Endkappe 5 und Stifte 8 umfasst, wobei die hohle Getriebewelle 2 aus einem Wellenzylinder 201 und einer Getriebescheibe 202 besteht, die an einem Ende des Wellenzylinders 201 angebracht ist; die Getriebescheibe 202 ist am Rand des Scheibenkörpers mit einer Reihe halbkreisförmiger Lücken 203 versehen;
an einem Ende der Radwelle 3 ist eine erste Lagerkammer 303 vorgesehen; innerhalb der ersten Lagerkammer 303 ist ein erstes Lager 7 vorgesehen; die Radwelle 3 ist mit zwei Speichenbefestigungsscheiben 302 an der äußeren Umfangsfläche des Wellenkörpers in axialer Richtung versehen, und die Radwelle 3 ist mit einem ersten Wellenloch 301 in der Mitte der Welle versehen;
die Kettenradwelle 4 ist auf einer Seite mit einer ringförmigen Aussparung 401 versehen, die ringförmige Aussparung 401 ist mit einem zweiten Wellenloch 403 in der Mitte der ringförmigen Aussparung 401 versehen, und die ringförmige Aussparung 401 ist mit zweiten Stiftlöchern 404 in einer Umfangsanordnung nahe der Unterkante der Aussparung versehen, die in Verbindung mit den halbkreisförmigen Lücken 203 verwendet werden;
das von der Getriebescheibe 202 entfernte Ende des Wellenzylinders 201 der hohlen Getriebewelle 2 durchdringt nacheinander das zweite Wellenloch 403 und das erste Wellenloch 301 und erstreckt sich dann bis zum ersten Lagerkammer 303, wobei die Getriebescheibe 202 innerhalb der ringförmigen Aussparung 401 angeordnet ist;
die ringförmige Aussparung 401 ist mit der Endkappe 5 in einer Rastverbindung verbunden; die Endkappe 5 ist auf der Seite der Endkappe 5 nahe der ringförmigen Aussparung 401 mit ersten Stiftlöchern 503 versehen, die koaxial mit den zweiten Stiftlöchern 404 angeordnet sind; die Stifte 8 befinden sich innerhalb der Säulenbereiche, die durch die ersten Stiftlöcher 503 und die zweiten Stiftlöcher 404 gebildet werden; zwischen den Stiften 8 und den Lochböden der zweiten Stiftlöcher 404 befinden sich Federn 9; die Stifte 8 sind mit einem Schlitz 801 auf der der Mittelachse der Getriebescheibe 202 zugewandten Seite der Säule versehen;
die Endkappe 5 ist mit einer zweiten Lagerkammer 501 in der Mitte des Kappenkörpers auf der von der ringförmigen Aussparung 401 abgewandten Seite versehen; die zweite Lagerkammer 501 ist mit einem dritten Wellenloch 502 in der Mitte der zweiten Lagerkammer 501 versehen, und ein zweites Lager 6 ist im Inneren der zweiten Lagerkammer 501 vorgesehen;
die feste Welle 1 ist im Inneren des Wellenzylinders 201 angeordnet; das erste Lager 7 und das zweite Lager 6 sind jeweils auf der Umfangsfläche der Wellenzapfen 101 auf beiden Seiten des Wellenkörpers der festen Welle 1 angeordnet.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Schlitzwand des Schlitzes 801 der Säule des Stifts 8 in der Nähe der Radwelle 3 in einem spitzen Winkel zur Achse des Stifts 8 angeordnet, und die Schlitzwand auf der anderen Seite des Schlitzes 801 ist senkrecht zur Achse des Stifts 8 angeordnet; der Abstand zwischen den Schlitzwänden auf beiden Seiten des Schlitzes 801 ist etwas größer als die Dicke der Getriebescheibe 202, und der Winkel, der durch die Ebenen der Schlitzwände auf beiden Seiten des Schlitzes 801 gebildet wird, zeigt in die Richtung, in der die Kettenradwelle 4 die hohle Getriebewelle 2 in Drehung versetzt.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist die feste Welle 1 und der Wellenzylinder 201 koaxial angeordnet sind und der Außendurchmesser der festen Welle 1 kleiner als der Innendurchmesser des Wellenzylinders 201.
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In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Speichenbefestigungsscheiben 302 gleichmäßig mit Befestigungslöchern 304 zur Befestigung von Speichen in Randnähe in Umfangsrichtung versehen.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Kettenradwelle 4 fest mit Kettenzähnen 402 am Außenumfang versehen.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist die äußere Umfangsfläche der hohlen Getriebewelle 2 axial mit einer Passfedernut 204 versehen; die hohle Getriebewelle 2 und die Radwelle 3 werden umfangsmäßig durch eine Passfeder 10 fixiert, die innerhalb der Passfedernut 204 vorgesehen ist.
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In einer bevorzugten Ausführungsform sind zweite Gewindebohrungen 405 am Rand der ringförmigen Aussparung 401 und erste Gewindebohrungen 504 am Rand der Endkappe 5 vorgesehen; die Achsen der ersten Gewindebohrungen 504 und der zweiten Gewindebohrungen 405 fallen zusammen und die Gewindebohrungen haben den gleichen Durchmesser; Befestigungsgewindestangen 12 erstrecken sich nacheinander in das Innere der ersten Gewindebohrungen 504 und der zweiten Gewindebohrungen 405.
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In einer bevorzugten Ausführungsform sind beide Enden des Wellenkörpers der festen Welle 1 jeweils mit einer Hülse 11 des Fahrradrahmens verbunden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Durchmesser der Getriebescheibe 202 etwas kleiner als der Innendurchmesser der ringförmigen Aussparung 401.
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In der konkreten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung tritt der Fahrradfahrer in die Pedale, und das aktive Kettenrad treibt die Kettenzähne 402 über die Kette zur Drehung an. Da der Winkel, der durch den Schlitz 801 auf beiden Seiten der Schlitzwandebene gebildet wird, in die Richtung zeigt, in der die Kettenradwelle 4 die hohle Getriebewelle 2 zur Drehung antreibt, wird bei der Drehung der Kettenradwelle 4 der Körper der Stifte 8 auf der Seite des Schlitzes 801, die mit einer abgeschrägten Oberfläche versehen ist, in die halbkreisförmigen Lücken 203 der Getriebescheibe 202 gesteckt, so dass der Körper der Stifte 8 die Getriebescheibe 202 zur Drehung antreibt und der Wellenzylinder 201 die Radwelle 3 zur synchronen Drehung antreibt.
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Wenn die Drehgeschwindigkeit der Kettenradwelle 4 geringer ist als die Drehgeschwindigkeit der Radwelle 3 oder die Lenkung der Kettenradwelle 4 der Lenkung der Radwelle 3 entgegengesetzt ist, gleiten die halbkreisförmigen Lücken 203 der Getriebescheibe 202 entlang der schrägen Schlitzwand des Schlitzes 801. Zu diesem Zeitpunkt drücken die halbkreisförmigen Lücken 203 auf die schräge Schlitzwand des Schlitzes 801, um sie in Richtung der Seite der Feder 9 zu bewegen, und die halbkreisförmigen Lücken 203 der Getriebescheibe 202 gehen während der Drehung zwischen den beiden Seiten der Schlitzwand des Schlitzes 801 hindurch, und die Stifte 8 treiben die Getriebescheibe 202 nicht mehr zur Drehung an.
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Die vorliegende Erfindung und ihre Ausführungsformen sind oben beschrieben, eine solche Beschreibung ist nicht einschränkend, und was in den beigefügten Zeichnungen gezeigt wird, ist nur eine der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, und die tatsächliche Struktur ist nicht darauf beschränkt. Kurz gesagt, wenn ein Fachmann sich davon inspirieren lässt und, ohne vom Zweck der vorliegenden Erfindung abzuweichen, ohne schöpferisch tätig zu werden, strukturelle Verfahren und Ausführungsformen entwirft, die der technischen Lösung ähnlich sind, so fallen sie alle in den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung.
